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地下矿山采矿方法范文1
关键词：金属矿山；大水矿床；地下采矿；点柱充填式采矿法
前言
大水矿床是我国金属矿山当中较为常见的一种类型，其虽在我国分布广泛，但由于开采难度较大，以至于该类型矿山资源并非开采首选。随着社会需求的不断增大，越来越多的金属矿山被开采枯竭，从我国目前的大水矿床开采效果来看，点柱充填式采矿法是较有成效的开采方法之一，做好对此方法的分析对于我国金属矿山大水矿床的地下采矿方法进步具有重要意义。
1 大水矿床的充水类型
大水矿床是指矿坑涌水量每日达到数万立方米以上的矿床，这类矿床在我国分布较为广泛，其虽具有一定的开采难度，但从效益方面还是具有重大开采意义的。我国大水矿床的充水条件较为复杂，这与我国水文地质条件有着直接的关系，多种水源共同补给矿坑，其类型不仅包括岩溶水、孔隙水、裂隙水等，还有地表水和大气降水等。其中孔隙水为矿床的主要充水类型，根据不同充水类型可以将大水矿床分为岩溶含水层充水和孔隙含水层充水两种矿床冲水类型。
1.1 岩溶含水层充水
此类充水岩层根据不同的层次有着不同的特点，其中充水层具有含水性不均的特点，这与其无统一含水层和地下水位有直接关系，此类充水层的充水流量与大气降水强度有直接关联，易出现大溶洞库存泥沙的情况，威胁生产安全。覆盖及埋藏充水层则都具有统一含水层和地下水位，但覆盖充水层具有严重的地面谈下井下泥沙，其地下水对安全生产有所威胁。同时埋藏充水层则具有丰富的高压岩溶水，此类充水层的井下泥沙对生产安全有所威胁。
1.2 孔隙含水层充水
此类充水岩层具有埋藏浅的特点，矿坑内涌水量受大气降水影响明显，上部松散沉积物较多，多以富有水的沙砾石层为主，同时掺有细粉砂含水层与弱透水的亚粘土、粘土层交互成层，此类岩层具有极强的不稳定性，工程地质条件也较为复杂。
2 大水矿床的开采方法分析
大水矿床的地下采矿方法一直是采矿企业研究的重点内容，在我国当下的矿山开采水平上，大水矿床的地下采矿方法也呈现出了百花齐放的现象，例如留隔水矿柱的房柱法（谷家台铁矿、业庄矿区、泗顶铅锌矿），可超前疏干的崩落法（西石门铁矿、北 河铁矿、程潮铁矿）、空场嗣后充填采矿法（南 河铁矿、草楼铁矿）等等，都取得了一定的效果，并获得了成功，但从开采效率、经济效益、生产安全角度分析，还是点柱式充填采矿法最为有效，因此该方法成为了我国目前使用最为广泛的大水矿床的地下采矿方法。
3 点柱充填法的应用优势
（1）点柱充填法能够在一定数量的矿柱支持下实现对矿体上盘的支撑，避免海水深入坑内，对矿山的海地部分产生破坏与不利影响；（2）使用点柱充填法可以实现全尾砂充填，这样有利于提升回采矿石的回收率；（3）点柱充填法的机械化程度较高，因此其劳动生产率也交稿，而且无轨生产设备的灵活应用，还可以保障设备安全，如果出现海水浸入井下的情况，可以实现对设备的随时撤离；（4）点柱充填法可以实现对采场内的分选，实现对开采品位的灵活控制。
4 以点柱充填法的大水矿床开采
4.1 工程实例
某矿区位置在海湾部分，其矿体由陆地向太平洋倾斜延伸，由于矿体断层较多，故将其分为三个主要开采矿段，矿段代号分别为A、B、C。在三个开采矿段当中，C矿段为充水矿床，其矿体与海底的最近距离仅为40m，垂直延伸高度可达300m，矿体走向全长为300～400m，厚度为5～50m，倾角度数为30°～45°。在该矿段中，有矿体赋存于矽卡岩中，围岩为大理岩和角页岩，框体直接顶板处有宽度较大的主断层，矿体和围岩的节理发育较好，属于中等稳固情况。在矿体当中地下涌水量不打，与海水无直接联系。
4.2 采场构成要素
海床底部留60m的护顶柱；采场尺寸及分割后的矿体自然尺寸长度在50～100m之间，宽度在5～50m之间。方形点柱断面为6m×6m，不留间柱，回采10年后，可将点桩面改为5m×5m。点柱之间的净宽度应控制在8～9m质检，点柱中心距为14m。阶段顶底柱高在为15～20m之间，段高75m。回采分层高度为4m，分段充填时，高度为12.5m。
4.3 采场的系统设置
根据对大水矿床的实际情况分析与了解，可以不对其进行运输阶段和溜矿井的设置，与此同时也不设置回采分段平巷，取而代之的是露天矿用的改装铲运机和卡车。其中铲运机的规格为6.5m3，卡车的规格为35～40吨。在生产过程中，卡车可直接经由斜坡道进入到采场当中进行装车，撞车后将矿产运往地表卸矿站进行卸矿。其中矿床中的阶段高为75m，且每一阶段仅作回采开始时的切割分层用，在运输水平上不使用阶段高。
4.4 回采工作
根据矿床的实际情况分析，其回采工作可以从斜坡道的采场联络道开始，其中第一层的回采切割层高为4.5～5m，充填高度为3m，预留空顶高度为1.5～2m，这样设置的目的是为了保证下一层分层回采时，能够有效的出矿和通风。第二层的回采切割高度为4m，充填高度为3m，预留空顶高度为1～1.5m。在此种回采模式设计下，所有采场在无干扰情况下可以实现同时凿岩和出矿，实现6个采场的同时工作，日出矿量可达1500吨，实现回采工作的全面拉开。根据矿区实际情况的分析，生产过程中的凿岩设备应选择双臂台车，对于部分矿体较薄的小采场，可以选择使用手持式凿岩机，保证凿矿的精准性，避免对山体造成伤害。
4.5 经济技术指标
在上述生产模式下，矿产掌子面工人的工班平均劳动生产率可达48吨左右，采场的平均生产能力根据采场的实际大小有所差异，其中日生产量最高的可达600吨，日生产量最低的也有300吨左右。通过对点柱矿石的损失率计算，其理论损失率约为18.5%。
5 结束语
综上所述，点柱充填式采矿法作为当下较为成熟的矿山开采方法，其对于金属矿山大水矿床的开采具有非常重要的意义，国内多个以此为主要技术的大水矿床金属矿山开采，也客观证明了其在大水矿床的开采方面的先进性与效果。随着金属矿产资源量的日趋减少，今后的金属矿山开采难度必然还会增大，因此我们必须要在以点柱充填式采矿法有效完成当下的大水矿床开采工作基础上，加大对点柱充填式采矿法的技术深入研究，实现对该技术的进一步完善，让其能够更好地适用于难度更大的技术矿山大水矿床的地下开采工作，为保证我国资源的有效开采提供坚实、有利的支持。
参考文献
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地下矿山采矿方法范文2
关键词 采矿技术 机械化 充填 地下采矿 应用
中图分类号：X703 文献标识码：A
我国92%以上的一次能源，80%的工业原料，70%以上的农业生产资料来源于矿产资源。从资源总量上看我国是一个资源大国，已发现171个矿种，探明有储量的矿产159种，有20多种矿产探明储量居世界前列，但人均占有量却低于世界水平。随着近些年采矿业的兴起及我国国民经济的发展，对矿产资源的需求增加，国内各地开始大规模地开采各种矿产资源，但随之而来的问题也越来越多，缺乏相关的技术支持和管理，从而造成乱采滥挖，环境严重破坏，事故频发等等，这些后果的严重性是不可估量的。为了合理的规划和充分开发利用矿产资源，保证我国矿产资源后期的可持续健康发展，我国需要更高效、安全、环保、低成本的采矿技术和充填技术。
1我国目前在地下矿山开采过程中存在很多问题，主要有以下几个方面：
（1）我国贫矿多，富矿少，中小型矿山多，大特大型矿山少，矿产资源分布不均衡。摒弃由于我国长期以来对矿业的粗放式经营造成相当一部分中小型矿山为了尽快取得经济效益，采富弃贫，乱采滥挖，造成矿产资源的严重浪费和开采不规范造成事故频发等。
（2）采矿技术应用与发展不均。我国幅员辽阔，全国经济发展水平差别很大，采矿技术参差不齐。在一些经济发达地区和大型矿山，采矿技术已经达到了国际先进水平，而在经济欠发达地区和相当一部分中小型矿山，采矿技术和采矿设备十分落后，采矿损失贫化严重，人多量少，生产效率低下。
（3）资源综合利用与回收率低。无论是单一或多金属矿山，在对矿物和废弃物的回收利用方面越来越受到人们的重视。 国外对矿产资源的综合回收利用技术和水平已经达到一定的水平，而我国的综合回收利用技术与发达国家相比还很低。 我国矿产资源综合利用率不足 20%，矿产资源回收率约为 30%，废弃物的回收利用程度很低，而国外的先进水平则均达50%以上。
（4）地下开采造成的地形地貌破坏和“三废”的排放。前者会造成严重的地质灾害、地表塌陷、滑坡、土地资源占用和对地下水资源的破坏；后者则会对大气、水源和农田造成污染，严重破坏环境和威胁人畜安全。矿山环境问题比较突出，不能完全适应经济社会发展的新要求。
要想改变这种状况，我国必须从政策、管理和采矿技术发展上着手，政策、管理和采矿技术发展结合起来，才能解决我国矿业的目前这种现状。
2我国地下矿山采矿技术的发展方向
我国地下矿山采矿技术已取得一些较显著的成就，但总体的发展水平仍很低，在未来采矿技术的主要发展方向：优化发展采矿技术、提高机械化程度、无废开采技术和无人化采矿技术等。
2.1优化发展采矿技术
随着科技水平的提高，采矿技术的发展越来越快。为能更适应社会的需要，采矿技术在不断的改进，机械化、自动化程度也越来越高，通过不断改进优化开采工艺，配合科学的生产管理，以取得更好经济效益、环境效益与社会效益。
2.2高度机械化采矿技术
现代采矿技术为能提高效益，降低成本、节约人力和加大安全采矿作业，采矿方法向大参数、大采场、高阶段、连续作业的方向发展。自上世纪80 年代以来，各种无轨设备的研制和推广不仅使得凿岩、铲装、运输等主要工序配备了功能齐全的无轨设备，而且几乎所有的辅助作业也逐步实现了机械化。机械化作业效率高、机动性强、产能大，为连续采矿技术的实现创造了条件； 同时，机械化必须通过连续化生产才能充分发挥其高效高产的优势，即以整个矿段作为大型采场，在上下连续多个矿段分别平行进行采切、回采、充填工序等，采矿作业分工序在不同的空间和时序上平行进行，整体向前连续推进。此外，要想真正实现采矿的高效高产，除了采场作业的连续生产之外，提升系统、外部运输系统和管理调度系统的优化配套也必不可少。目前这种高度机械化的采矿技术在国内外的发展从工艺技术、设备配套、控制技术等方面均日臻成熟，已开始进入推广使用阶段。机械化采矿技术在今后的应用将会更加广泛。
2.3残留矿体及难采矿床开采技术
我国地下矿山长期开采，因当时技术水平的制约以及乱采乱挖的影响，采区内仍残留有大量的矿石资源。这些残留矿石回收技术复杂，安全条件差，遗留的大量空区和矿柱长期不能得到有效处理。随着近地表资源的不断消耗，采矿逐步向深部发展，地温地压不断增加，尤其是高应力矿区，采场突变失稳风险增高，潜在危害加大。以上问题在利用充填技术后完全可以解决。充填技术在以上矿体开采中的应用，不仅使矿产资源得到了充分开发利用，而且治理了前期开采形成的空区，保证了地表后期的安全稳定。充填法有利于开采矿床后期残留矿体、深部矿床、水下、建筑物下和构筑物下矿床以及有自燃倾向的矿床。近年来采用了无轨设备、高分层落矿及充填系统自动化等技术，使得充填采矿法的采矿成本下降，采场生产能力及劳动生产率大幅提高，在矿体及围岩均稳固的矿山也开始用充填法，并取得了较好的采选综合经济效果。
2.4溶浸采矿技术
我国矿产资源贫矿多，对于这些低品位的矿床，用传统的采矿方法开采，采矿成本高，经济效益低。溶浸采矿技术是一项将采、选、冶技术结合起来，直接从地下提取金属的开采工艺。 溶浸采矿因能较好地回收常规开采方法不能回收的低品位矿石、难采矿体、难选矿石和废石中的有用成分，拓宽了地下矿产资源的利用范围，增加了矿石储量，为满足我国工业对矿石产品日益增长的需求开辟了新途径。长期以来，国内外学者对溶浸采矿的理论和实践给予了极大关注。特别是 20 世纪70 年代以后，美国、加拿大、前苏联、澳大利亚等国在溶浸采矿领域开展了大量的研究。目前国内外溶浸采矿技术已日趋成熟，在几种主要金属如铀、铜、金、银的生产中，溶浸采矿技术生产量所占比例逐年增加。溶浸采矿具有环境污染小，生产成本低的优点，采用溶浸采矿技术开采低品位矿床有广泛的应用前景。
2.5无废开采技术
无废开采就是最大限度地减少废料的产出、排放，提高资源综合利用率，减轻或者杜绝矿产资源开发的负面影响的工艺技术。目前我国一直加强对采选后的废弃物的综合利用研究，在无废害采矿方面取得了一定的进展，比如选矿尾砂充填开采空区、尾砂制建筑砖、废石回填空区等等。从长远来看，无废害开采将是 21世纪采矿技术发展重要课题及必然趋势。
2.6无人化采矿技术
无人化采矿技术实质上就是无人采矿、自动采矿和数字矿山的统一，使采矿技术达到一个空前高度自动化的水平，使一个大型矿山的开采通过仅少数人对计算机控制系统的控制就能够完成整个矿山的开采加工工程。随着无人采矿技术、可视化技术、3S（RS，GPS，GIS）技术和虚拟现实技术的发展，把矿山及其他相关信息、计算技术和工业控制技术进行整合，优化设计矿床开采方案、合理配置资源、最佳控制工艺及其支撑系统，全面、动态、准确地掌握我国矿产资源的存量及变化、进而科学合理地开发利用和保护资源。这是目前正在形成的技术，我国大部分金属矿山仍是半自动化和辅助操作控制，将其作为一种中间缓冲技术。 随着我国采矿设备的大型化、智能化，遥控化技术及自动化技术的发展，将为无人化采矿提供重要的技术保障。无人化采矿技术是未来采矿技术的必然发展趋势。
2.7深部开采
随着浅部易采资源的开发利用，地下金属资源的开发逐步向纵深方向发展。与浅埋矿床相比，由于深部矿岩的地质构造、赋存条件以及地应力等均与浅部矿岩有所不同，其开采技术条件更加复杂，面临着更广泛、更复杂的技术难题，如地压、高温、提升、回采、充填、排水、通风、支护、环境保护等。
3充填技术在矿床开采中的应用
充填采矿法在我国地下矿山开采中应用较为广泛。随着近些年采矿业兴起和国家对矿山开采安全要求的严格规定，非特殊情况下地下开采矿山必须使用充填法处理回采后形成的空区，以确保地表的稳定和地下所形成的空区的安全治理。故充填法在今后的地下矿山开采过程中将是国家强力推行和着力发展的重点。
在地下开采过程中，充填法的充填成本占采矿成本的1/3左右，而充填材料的费用超过充填成本的80%。故充填材料的成本成为制约充填技术广泛应用和发展的前提。要想使我国的地下矿山开采充填法真正能推行开来，首要条件就是能保证矿山企业在开采及充填过程中的整个成本费用满足企业的盈利范畴。其次保证充填后的强度能够达到标准，保证后期开采对地表不会产生影响。要满足以上条件才能将充填法真正在矿山得到实施。而降低充填成本、提高充填强度，是充填技术的主攻方向之一。
充填方式包括干式充填、湿式充填和胶结充填。具体充填方法有废石干式充填、水力充填、水砂充填、细砂胶结充填、磨砂胶结填充、废石胶结填充、全尾砂胶结充填及膏体充填等。而充填材料的选择有水泥、废石、细砂、粉煤灰、高炉炉渣、尾砂、高水材料等，这些材料在我国或国外的具体矿山都已经经过试验，部分材料得到了推广和使用。但无论使用哪种材料充填都必须要保证充填体的强度。
目前来看，我国地下矿山如今使用的尾砂胶结高浓度充填、废石胶结充填及膏体充填得到了大力的应用。
针对今后的地下矿山开采，充填技术是以后必不可少的工艺，充填的主要目的：首先保证矿山开采后空区不会对地表不会造成塌陷，而危及今后人们的生命安全。其次处理工业固体废料，能否将选矿及其他工业产生的工业废弃物大量回填至地下，从而一举两得，即保障了采矿及地表安全，又保护和改造了生态环境。
充填采矿法虽优势明确，适应性广。但回采、充填工艺复杂，采、充相互影响，更主要的是充填料开发、加工、输送费用高，成为制约充填采矿法发展的重要因素。故加强对充填材料的研究，制定适应不同矿山地质结构条件的方案，在应用时有明确的相对性和适用性，以最大限度的发挥充填采矿法的优势，具有很高的价值及实际应用意义，其前景必将十分广阔。
4结语
根据我国经济持续发展，自动化、机械化程度提高，我国今后地下矿山采矿技术必将步入一个全新的阶段，将采矿技术、自动控制、环境保护与治理相统一是今后采矿技术的发展趋势，对我国今后矿产资源的开发利用意义很大。
参考文献
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地下矿山采矿方法范文3
1、概况
自20世纪80年代末、90年代初，我省“水泥热”的兴起，带动了灰岩矿山开采的蓬勃发展，特别是我省的尤溪、大田、安溪等地。大部分的灰岩矿山采用了地下开采方式，并且都没有进行开采设计。
矿山生产安全性较差，这给井下作业人员的安全构成极大的威胁。
目前我省灰岩矿山存在的主要问题：
(1)大多数矿山没有两个以上独立的能行人的直达地表的安全出口；
(2)没有采用规范的采矿方法；
(3)矿山没有采用机械通风的通风系统，无法保证井下作业场所有足够的新鲜风量，没有建立完善合理的排水系统；
(4)有的将整座矿山人为分成小矿点进行开采，不但矿产资源得不到有效开发和利用，而且使开拓、采矿、排水、通风、安全环节均产生相互干扰，增加了生产成本，人为地造成了不安全隐患，影响了开采作业的正常进行。
2、整改思路
做好矿山的安全工作必须结合整改工作进行总体开采规划，矿山应遵守地下开采的规律，首先进行开拓工作，在开拓工作结束后，布置矿房，进行采准、切割工作，形成矿房后才能进行采矿、出矿工作，从技术上保证矿山的安全生产。
省内灰岩矿山可根据矿体赋存条件及采空区分布的具体状况进行开拓工程布置。在开拓工程完成后，矿山形成新的独立的运输、通风、排水系统，并形成至少有两个独立的能行人的直达地表的安全出口，在原采空区内不布置任何采矿工程，井下开拓工程的布置或矿房的布置与原采空区之间应留有大于15m间距的保安矿柱，以保证今后井下开采生产安全。
矿山井下生产应严禁滥采乱挖。正确合理地选择采矿方法，能充分、合理地开采地下矿山资源；正确合理使用正规的采矿方法，可利于生产管理和实施强化集中开采，并能保证井下作业人员在开采过程中安全生产和良好的作业条件，同时保证矿山能安全持续进行生产。
个别矿山存在多处开采矿点，形成各自为政的状况，严重地影响了矿山生产安全，此类矿山应进行联合开采，进行统一规划、统一开采，使矿山开采一体化，既改善矿山开采条件保障安全，又充分开发利用矿山资源，延长矿山开采服务年限，这样才能达到标本兼治。
3、整改主要技术方案
(1)矿山开拓
矿床开拓是矿山建设的长远大计，开拓工程布置应符合基建量小、基建时间短、投资少、工艺简单、合理、管理方便、生产安全、可靠等条件，一旦建成就难以改变，并影响到矿山今后的经济效益。井下矿山必须遵守“采掘并举，掘进先行”的原则，这是矿山持续安全生产的保证。我省灰岩矿山大多数是在掘进中遇见矿石就进行开采，这种破坏性开采的短期行为，致使矿山掘进工程长期严欠帐”的现象十分的普遍存在，生产不安全隐患日益严重。因此现有灰岩矿山应首先重新布置开拓工程，结合省内灰岩矿山地下开采多使用农用车运输矿石，开拓工程的布置继续采用现有的平巷开拓方式或斜坡道开拓方式，同时根据省内灰岩矿山年产量多在10万吨以上，以及现有所使用的运输车辆的宽度和高度，平巷或斜坡道的断面取60x 35m(宽x高)，斜坡道坡度取10％。开拓工程结束后，使地表与矿床之间形成一条完整的运输、通风、排水、动力供应等系统，并形成至少有两个独立的能行人的直达地面的安全出口。开拓工程是矿山建设及今后生产的安全保障，既改善井下工作环境，同时又可消除矿山独头工作面不安全隐患。
(2)采矿方法
科学选用采矿方法也是井下生产的安全保障。省内灰岩矿山除南平后谷石灰石矿山和南靖下岭石灰石矿山采用浅眼留矿采矿法进行开采外，大部分矿山的采矿是在掘进好的巷道中进行扩帮、挑顶，随着开采工作面向前推进，原有的采空区变成井下通道，作业人员及运输车辆来往于高达20―30m采空区之下，不安全隐患随时存在，最终可能发生恶性伤亡事故。为了杜绝恶性伤亡事故的发生，必须禁止使用滥采乱挖不规范的采矿手段，采用正确合理的采矿方法。
省内灰岩矿床多为浅海相沉积类型，且多呈厚、巨厚层状产出，除岩溶及断裂溶蚀带外，石灰岩与围岩总体稳固性较好，根据灰岩矿床的赋存条件以及我省南平后谷灰岩矿山地下开采成功使用的浅眼留矿采矿方法的经验，灰岩矿山地下开采的采矿方法可采用施工简单，便于操作的浅眼留矿采矿法，有条件的灰岩矿山也可采用分段采矿法：正确合理地使用采矿方法，可以根本上杜绝作业人员长期处于采空区下工作的不安全隐患，保证作业人员的人身安全。
(3)通风系统的建立
矿山在凿岩、放炮矿山在凿岩、放炮以及农用车运输过程中会产生大量有毒、有害气体和粉尘，对井下作业人员的安全和健康造成极大威胁。现省内灰岩矿山井下的通风多采用自然通风形式，并且没有形成井下通风系统，无法解决井下空气污染状况，作业人员长期在空气严重污染的环境中工作，因此矿山必须建立采用机械通风的通风系统，使井下作业地点有足够数量的新鲜空气，稀释和排出各种有毒、有害气体和爆炸性气体、粉尘及运输车辆所产生的尾(废)气，确保作业地点良好的空气质量，营造一个安全、舒适的工作环境，保证井下作业人员的安全健康，提高劳动生产效率。
(4)排水系统的建立
我省灰岩矿山都不同程度地存在排水问题，采用平巷开拓的矿山没有布置排水沟，井下水直接从巷道中排泄出来；采用斜坡道开拓的矿山，井下没有设置水仓，只是在斜坡道底部附近挖个小坑，由水泵抽出至地面。矿山排水问题没有解决好，不仅生产成本增高，经济效益降低，还会引起设备人身事故，而且会危及矿山的生产寿命，因此矿山也需建立排水系统。
采用平巷开拓的矿山，应在巷道边设置水沟，井下水由水沟直接排出。
采用斜坡道开拓的矿山，应先进行水仓、水泵房的施工并按井下排水的有关安全规范，排水设备“至少应有同类型的三台泵组成，其中任一台的排水能力必须能在20小时内排出一昼夜的正常涌水量；两台同时工作时能在20小时内排出一昼夜的最大涌水量。井筒内应装设两条相同的排水管，其中一条工作，一条备用”的要求进行设置。矿山解决好排水问题，不仅能促进生产，确保安全。有的矿山还可以将排出的水综合利用，变害为利，将能收到较好的经济效益。
地下矿山采矿方法范文4
关键字：地下金属矿山；采矿技术；研究方向；发展趋势
中图分类号：P2 文献标识码： A
1.地下金属矿山概述
在近几年来，全世界开采的有用金属矿物总量大概约计200亿吨，年递增涨率为4%-5%，在其中硬岩大概50亿吨，而由地下开采的矿量大约是10多亿吨，这些大多数是富矿和一些价值比较高的有用的矿物。目前，我国的有色金属在地下矿山大约占矿山总数 的89%左右；黄金的主要矿山除了乌拉嗄金矿，仓上金矿以及紫金山金矿等等是露天的开采，其它大部分都是地下开采；虽然我国的地下铁矿的产量只占全国总产量的18%左右，但是从布局上来看，有一些矿山公司以及钢铁联合企业的一些矿山大部分都是地下开采。总而言之，金属矿山地下的开采在近几年的矿山开采中依旧发挥非常重要的作用。伴随着全世界科学技术的不断进步和发展，国内及国外的地下采矿技术也在不断的发展，很多的采矿新工艺，新技术，新材料以及新设备在地下矿山得到了应用。国内的一些矿山和一批批先进的采矿工艺上的技术和先进的装备，已经步入了世界最先进水平的行列。 国内外地下金属矿山采矿工艺技术以及设备的发展，其中主要表现在采用的各种采矿方法和回采工艺技术上的装备有了非常大的变化，都是沿着高效率，高回采率，机械化以及半自动化的方向发展。采场生产能力和劳动生产率有了非常大的提高，损失贫化指标也大幅度得降低；并在采矿方法选择上，运用专家系统法、模糊数学法和多目标决策法等技术优选采矿方法方案，做到采矿方法选择更科学、更合理，使采矿朝着实现安全，经济，高效，合理这一最终目标迈出了很大的步伐。
二.地下金属矿山采矿技术的研究方向
地下金属矿山采矿技术的研究方向主要有以下几个方面：
（1）综合利用和综合治理技术。该技术可以对废物进行重复的利用，也可以保护环境。（2）展开高强度，低贫损采矿技术研讨。采矿技术将环绕提高采矿生产能力这个主方针，要点研讨改善充填采矿法中的深孔期间充填采矿法、分段充填采矿法；空场采矿法中的大直径深孔期间矿房采矿法和崩落采矿法中期间天然崩落采矿法与强行崩落采矿法，使之变成高效率、低成本、低贫化、损失的采矿办法。（3）研制出大型、高效和无轨化矿山设备。研制高效率大孔穿爆设备，中深孔全液压凿岩机具，井巷钻进机械，以及铲运机为主体的装运设备，振荡出矿和接连采矿及与之配套的辅佐机械等系列设备，一些要求尽可能完成无轨化、高效化和半主动化、主动化。采矿激光测位设备，完成微机操控的凿岩台车，可主动清除车厢内粘结物的高效接连式装载和自卸式运送列车及由微机操控的铲运机等将得到开展和使用。大型矿山将选用全盘机械化、高效率的大型设备，并完成遥控及主动化。（4）重视索取资源范围的研究。近期将加强复杂地质条件和难采矿床开采技术研究，以扩大资源回收。如深井开采，矿岩松软矿床开采，老矿山二次资源回采，高硫高温自然发火和大涌水量矿床开采等。（5）矿山通讯、自动化操控及计算机使用研究将得到加强，进步矿山现代化和管理科学化水平。如无线电通讯，矿山设备远距离遥控和监控技术，以及电子计算机在储量、品位和鸿沟圈定，出矿品位监测和分配，运输和出产调度，采矿办法优化规划，岩层监控及预报等方面。此外，原地溶浸采矿、高压水射流技术的开发使用，地下采选联合技术等新技术，也将得到必定的发展。
三、金属矿山采矿技术的发展趋势
3.1开采设备更大型化、自动化、智能化
开采露天矿选用的牙轮钻机、发掘机等更新为超大型，无人轿车也将运用。钻机、发掘机、无人轿车都选用卫星定位系统来对矿山进行监控、调查以及评价。一采可设备的开展力一向是研发选用先进技能特别是电子操控系统、更加灵敏可靠、造价较低的设备。发掘地下矿的设备开展力一向为：进步装备无轨化、液压化、自动化的水平，也选用智能、无人、机器人技术。改善和完善发掘设备的性能及可靠性。使设备和设备系统化、机械化、自动化。
3.2金属可床采用无废开采技术
矿床开采产生的要危害有浪费资源、地表塌陷、废石排放。研究人员针对而、一床开采产生的二大固体废料源，废石、尾矿和赤泥，运用工业生态学原理和工程利一学力一法，设计出了一种能有效减少废石产出量的露天与地下联合开采技术，一种能实玖困、一山废料资源化的高浓度全尾矿充填技术，一种赤泥胶结充填技术自然级配废石胶结充填技术。实践证明，这些全新的金属.床无废开采技术，最大限度地抑制了矿山废料的产生以及废料资源化，并从根木上解决了金属矿床开采过程中可能出现的环境危害问题。
3.3深井采矿技术
浅部矿产资源正在逐渐耗费中，因而我们将挖掘锋芒指向深部，我国通常界说深度大于1000米的矿山为深井。深井挖掘工程操作起来相对杂乱。深井挖掘除了要应对高压、高温、高井深的困境，还要处理各种难题，比方：操作控和防止采场地压及冲击地压、深井的运送、深井通风等。
3.4复杂难采矿床的开采技术
当前正在挖掘的大都是简单挖掘，地理位置优胜的矿床，可是这些终有缺乏的一天，今后我们将面临的是地质条件杂乱、环境恶劣的矿床。活跃研讨和探究挖掘这类矿床的技能手段和方法，以及有用处理好岩层变形监控、巷道防护、排水通风安全、地表装备防护等，能进步矿床的功率，添加经济效益。
3.5连续采矿技术
接连采矿技术是以整个矿段作为大型采场，采矿工作分工序在不一样的空间和时间上平行进行，但全体向前接连推动。此外，优化外部传输体系、分配调度体系、全体监控体系，也能协助完成经济、高效的接连采矿技术。
3.6 矿山环保化、综合化
西方的一些发达国家，现已对矿山的生态环境管理极为重视，矿山排放的碎石、废水、粉尘、抛弃固体物等一系列垃圾，在通过处理时，要依照严厉的规范，有必要到达相应的排放目标。许多档次较差的矿石抛弃出产加工的根本原因在于成本较高。特别是对矸石的管理，比方在废石山及尾矿上铺设覆盖层，在覆盖层上面再铺设绿色植被，形成杰出的生态环境。中国活跃探究西方的先进技术，大力推行无废物矿山的兴建和遍及。
结束语：随着经济的不断发展，金属矿产上的资源在这其中占有非常重要的地位。我国为了实现经济的快速提高，对每一项资源其中包括一些金属矿的开采的力度明显的加大，对开采上的技术要求也不断的提高。截止到现在，我国大部分的矿山早已经配置了一些大型化，智能化，自动化的开采设备，采矿工艺已经能够达到连续或半连续化，矿山从生产上到管理上也都广泛的借助了计算机信息的网络技术。
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[2]于伟. 贺家圪台铝土矿长壁松动爆破综合机械化开采技术研究[D].太原理工大学，2013.
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[4]朱明德. 复杂地质条件下金属矿山合理三级矿量研究[D].武汉科技大学，2013.
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[6]王嫱. 地下金属矿山采装运装备配置遗传优化模型及应用研究[D].中南大学，2013.
[7]雷广渊. 基于InSAR技术的锡矿山开采沉陷规律研究[D].中南大学，2013.
地下矿山采矿方法范文5
[关键词]冶金矿山；采矿技术；发展趋势
中图分陈类号：F407.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）05-0259-01
采矿业是我国的重要产业，对于国民经济的发展具有重要的意义。目前，国内外的采矿技术仍处速发展的阶段，而科技则是促进采矿技术发展的源动力。鉴于此，进行有关冶金矿山采矿技术发展趋势及科技发展的研究十分必要。本文将从介绍国内外采矿技术的发展现状和发展趋势入手，探讨我国冶金矿山开发利用的模式，从而促进我国冶金矿山采矿技术的进一步发展。
1 国内外采矿技术的发展现状和趋势
1.1 设备大型化
矿山主要分成两种类型，一种是露天矿，另一种是地下矿。在开采的过程中，这两种类型的矿山所使用的机械设备是不同的。首先，介绍露天矿开采过程中使用的设备。第一，是钻机。矿山穿孔设备有两种类型，一种是潜孔钻，一种是牙轮钻。在国外一般都使用的是直径在310毫米到380毫米之间的牙轮钻，这种钻孔设备穿孔的孔深可以达到73米。在我国则是根据矿山的实际情况进行选择，使用潜孔钻和牙轮钻的情况都存在，但是牙轮钻的使用频率比较高。如果是进行中型矿山穿孔则一般会选用潜孔钻；第二，是矿用电铲。矿用电铲有两种类型，一种是液压电铲，另一种是电动铲。目前，在国外使用电动铲的概率比较高，但是液压电铲的发展势头比较猛，应用范围在不断扩大。在我国则主要使用的是斗容为16.8立方米的电动铲；第三，是露天矿用汽车。国外使用的露天矿用汽车有液力机械传动的，也有交流驱动的。但是无论哪一种类型的矿用汽车，其载重一般都是固定的。例如，有240吨的，有320吨的。而我国使用的矿用汽车载重量要远远低于国外发达国家，我国矿用汽车载重一般是120吨或者是170吨；第四，是矿用电机车。国外采用的电机车一般都是交流电机和直流电机联合驱动的，我国使用的电机车则大多是直流驱动的。其次，介绍地下矿开采过程中使用的设备。第一，是地下铲运机。国外使用的铲运机效率比较高，性能比较好，载重量大。国内使用的铲运机大多是从国外进口的，而且大多是都是以柴油机作为动力源；第二，是井下矿用自卸汽车。国外采矿业发展比较成熟的国家现在已经开始使用无轨化采矿技术，井下矿用自卸汽车在国外的应用比较普遍。但在国内，相关的技术还不成熟，使用井下矿用自卸汽车的情况还比较少。但这也是我国未来采矿业发展的一个重要方向；第三，是井下钻机。国外使用的井下钻机自动化程度比较高，可以对操作过程进行遥控控制，工作效率比较高。在国内，除了一些大型矿产以外，大部分的地下矿山仍使用的是普通的钻孔设备。
总体来看，目前采矿设备正逐渐向无轨化、自动化、大型化方向发展，采矿技术也愈加成熟，采矿安全性有了一定的保障。
1.2 采矿技术高效化和实用化
国内外采矿工艺发展的方向大致相同，逐渐向连续化方向发展。采用连续化开采的方式可以大大提高采矿的效率。一些比较先进的采矿设备被应用于采矿作业中，例如，可移式破碎机、陡坡铁路运输等。这些先进设备的出现弥补了传统矿山开采设备的缺陷和不足，对于实现连续化开采具有一定的帮助。此外，地下矿采矿方法结构参数逐渐向大型化方向发展，从而大大提高了采矿作业的效率。而采矿工艺和采矿技术的不断发展又带动了采矿运输设备的发展，一些较为先进的运输设备被广泛地应用于采矿作业中，从而提高了矿山开采的效率。
1.3 无（低）废开采技术
无（低）废开采技术就是指在矿山开采的过程中最大限度地降低废物产出率，如果不能避免产出废物，则应有合理的措施将这些废物进行回收利用。通过一系列的调研和实践，相关领域的专家学者给出了实现无（低）废开采的三种方法。第一，就是要尽量减少废物的产生。为了实现这一目标，在开采的过程中应尽量使用地下溶侵、熔炼等开采方法；第二，就是要将生产的废物进行回收利用。例如，可以将产生的废物转化为建筑材料或者是矿物化肥等；第三，就是先将开采过程中产生的废物存储在井下矿房中，以后再考虑如何将这些废物进行合理利用。国外的一些发达国家已经开始使用无废料工艺技术，我国在相关方面的研究相对而言还是比较落后的，但在一些大型矿山中也已经开始使用无废料工艺技术。
1.4 矿山的数字化、智能化和无人化采矿
进入21世纪以后，科学技术一直处速发展的阶段，智能化、数字化技术已经成为人们研究的重点，并且也取得了一定的成果。在矿山开采领域中，数字化和智能化开采是未来科学技术发展的必然结果。在美国、加拿大等国家已经出现了无人矿井，全部利用智能化和数字化技术完成开采任务。美国利用全球卫星定位系统进行矿山开采，从而实现了无人化开采。加拿大研发了完整的遥控操作系统，可以对整个矿山开采过程进行遥控操作，从而实现无人化开采。目前，我国也在进行相关方面的研究，一些智能化的技术已经被应用于矿山开采中，从而大大提高了矿山开采的自动化程度，进而提高了矿山开采的效率。但想要实现无人化开采则还需要一定的时间。
2 总结
总之，目前我国冶金矿山开采技术正处速发展阶段，相关的技术水平已经逐渐追赶上了国际先进水平。但我国现有的一些采矿技术还停留在理论层面，并没有应用于实践过程中，从而影响了我国采矿技术的进一步发展。此外，我国与国外发达国家在采矿设备上还是存在一定差距的，我国现在使用的先进采矿设备大多是从国外引进的。鉴于此，我国必须要加强对采矿科技的重视，提高我国自主研发采矿设备的能力。
参考文献
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[3]杜振启，马义.当代采矿技术发展趋势探讨[J].东方企业文化，2010，10：205.
地下矿山采矿方法范文6
【关键词】采矿；工艺技术；改造
1.对采矿业的分析
在当前经济形势不断发展的今天，采矿业的发展也愈发的重要。随着科学技术的不断发展，采矿工艺向着科学化的方向发展也才成了当前的潮流趋势。采矿主要是将地壳内以及地表上进行矿产资源开发的一门技术和科学，它对于当前人们的生产、生活也有着极其重要的影响。
采矿主要包括了矿藏以及石油等的开采。采矿工业它是一种非常重要的原材料工业，冶炼工业的主要原料就是金属矿石。采矿主要是进行采准和切割，并为回采时准备生产条件。将矿石崩落和破碎，装入运输容器。地下回采分为落矿和出矿作业；露天回采分为穿孔、爆破及采装作业，将装进运输容器的各种矿石运到选矿厂或矿仓。在矿石运输的过程中，经过矿仓和堆栈，将矿石混匀，同时保证生产矿石的质量稳定。并把巷道掘进、剥离产出的废石等排弃至废石场。由于矿床的地质条件以及矿山技术条件不尽不同，采矿方法的种类也繁多，不同的方法采矿，其工艺流程、机械设备、采区巷道的布置和开采的顺序也不相同。若采矿的方法选择不当，将会长期影响矿山的生产技术指标及经济效益。各主要的生产过程都必须选用正确合适的机械设备，才能获取最大的经济效益。
采矿所独具的生产环境和过程和其他工业相比具有很大的差异性，其主要表现在以下几个方面：
（1）采掘加工的原料主要是自然存在的矿体。矿址是不能自由选择的，矿床的工业储量也不能输入，不可再生。
（2）采矿人员及设备常常要随着采矿的进程同加工对象一起转移，基本上没有固定用来加工的车间。同时开拓、采准以及回采工作要互相协调，才能够保证矿山的正常生产。相反就会造成采剥或采掘失调，迫使矿山减产，增加损失。
（3）对于开采工作来说，它总的趋势是采掘条件越来越差，采出来的矿石品位逐渐降低，成本也有可能随之增高。因为岩石的混入会使得矿石贫化，降低质量，还有部分矿石难以采出，而被迫损失于地下。
（4）矿体的赋存条件、形状复杂，品位也分布不均。工业储量在整个开采的过程中可能存在较大的变化，使采矿的设计工作很难标准化，加上建矿周期长，基建投资相对较大，所以投资的风险性也会随之增大。
（5）采矿工作一般是在露天或者地下采场。劳动量相当大，工作条件比较差，安全性难以得到有效保障，同时对于综合机械化及自动化很难实现，因此需要特别的重视对工人劳动条件和工作环境的改善。
（6）更为关键的一点在于：整个矿山所实现的经济效益并非完全取决于矿山管理水平的高低，其在很大程度上与采矿石市场价值高低及供求问题是密切相关的。
2.采矿运用的技术方法
几千年来，我国就一直致力于矿产的开发，其方法大多是依靠人力，基本上没有什么技术含量。现如今，随着科学技术的不断发展，采矿方法也得到不断的更新。而采矿方法的选择往往并不是从现有的方法中选取出一种相对较好的方法。有时还需要结合矿床地质条件及要求，而创造性地应用当前已有采矿方法工艺和结构知识，提出更能符合大众要求的新方法。采矿的方法大致有以下几种：
（1）普通机械化的开采方式。我们常常看见的大多数矿床都是用普通机械化方法开采。机械化开采又常常分为露天及地下开采两个大类。露天开采是将矿体上覆着的岩层剥离，然后自上而下进行开采作业。
（2）特殊采矿法。特殊采矿法分为地下物理化学和海洋采矿。物理化学采矿法是浸取、溶解或者熔融有用的成分，把溶液或者熔融体从地下举升到地面进行提取。这类方法的好处主要是“投资省、见效快、工作条件好”，但它只适用于铜、铀和一些金属的矿物和盐、碱及自然硫等。海洋采矿主要是对滨海大陆架及洋底蕴藏的大量有用矿藏的开采，而洋底的锰结核还尚处于试开采阶段。
（3）空场法和填充法。这两种方法主要是为了提高对矿床的地质资料的准确性和完整性的要求，它的特点是在回采的过程中，采空区主要是靠暂留或者永久残留的矿柱去进行支撑，整个过程采空区始终都是空着的。
3.采矿工艺技术改造
现代科技的迅猛发展，人们对于采矿工艺的改造也愈发看重。当前，我国现有的采矿工艺其主要是依据各不相同的矿石条件选取采矿，而工艺对于坚硬的矿石，大多数都是用凿岩爆破的方式来进行开采；而对于松软的矿层，则可以采用机械切割或者挖掘的方式来进行开采；相对于松软的砂矿床，更多是采用水力进行冲采；对于裂隙发育较好的矿体，则可以采用自然崩落的方法进行开采。“矿床开拓、掘沟工程、穿孔、爆破、采装、运输、排土”是露天矿山的主要开采工艺；相较于露天开采，地下矿山的开采就相对复杂一些，它主要包含了“矿床开拓、井巷掘进和支护、矿块采准和切割、回采工作面凿岩爆破、矿石运搬、采场支护和地压管理、矿柱回采和空区处理等等”。
如今，随着科学技术的不断提升和采矿工艺的不断改进，而且在爆破的方法上也进行了一些探索。比如运用“增大炮孔临近系数”与“药壶爆破等爆破”法，在地质条件较为复杂的环境下，取得了较好的效果，经济效益也随之明显提高。特别是刨煤机装置能实现3m/s以上的切割速度且切割功率达到了2×400kW以上。这也就是是说，刨煤机的每刀切深提高到了250mm，这对于煤炭开采工作效率的提升而言是极为关键的。其次，改变开采过程中的不合理的部分，尽量最大程度的进行露天开采，从而提高经济效益。再次，进行排土方式的改进，采用更为经济有效的排土方式。再次，对供电系统进行改进，合理布局，减少电路损耗。最后，进行采掘设备的改进，让整体设备向数字化、智能化转变，对露天操作设备，井下电机车，和井下照明设备等等进行改进提升。同时还应注意的是，井下安全作业的改进，提高安全作业率。
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